使用表面活性剂组合物提高土壤水分渗透和降低土壤水分排斥的方法技术

技术编号:22082452 阅读:27 留言:0更新日期:2019-09-12 16:33
一种提高土壤水分渗透(SWI)和/或降低土壤水分排斥(SWR)的方法,包括:用包含如下组分的组合物A处理地面覆盖物区域:A1)嵌段聚合物(P),其包含至少一个聚氧化乙烯结构部分和至少一个聚氧化丙烯结构部分,和A2)醇烷氧基化物(E),其中在用组合物A处理后,地面覆盖物区域的SWI提高和/或地面覆盖物区域的SWR降低。

A Method of Improving Soil Water Permeability and Reducing Soil Water Exclusion by Using Surfactant Compositions

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用表面活性剂组合物提高土壤水分渗透和降低土壤水分排斥的方法本专利技术涉及提高土壤水分渗透和降低土壤水分排斥的方法和组合物。土壤水分排斥(SWR)是当水滴施加到表面时土壤不自发润湿的情况,即土壤太疏水。疏水性土壤存在于许多国家的各种土地上,例如农业、牧场、沿海沙丘、森林、灌木林地、公园、草坪土壤、免耕农业以及用处理过的废水灌溉的土壤。近来,对SWR土壤的兴趣显著增长(参见WO2013/181240和其中引用的文献)。SWR可导致不希望的后果,例如环境恶化和作物生产的巨大损失。SWR在水关系方面尤其成问题,并且可导致相关的环境问题,例如但不限于土壤水分摄入减少,润湿模式不均匀,灌溉效率降低和有效降水减少,可能对含水层污染产生不利影响的优先流量增加,更大的径流和侵蚀,有限的种子和营养建立,以及降低的植物生长和质量。在沙质草坪土壤和草地上,SWR是一个反复出现的问题,称为“局部干斑”(LDS)。在LDS中,SWR表现为从数厘米到数米直径的不规则干燥区域,其水分排斥通常从表面延伸到5-10cm深度。可在所有土壤类型上出现的草坪草地上的第二个SWR情况发生在担子菌(basidiomycete)引起的“蘑菇圈”的干燥区域内。SWR的主要原因是在土壤颗粒上形成疏水性有机材料涂层。这种疏水性有机材料可包括表面蜡、脂肪酸和其他有机物,例如木素,一种顽固的酚类聚合物。这些材料来自植物叶片和其他分解的有机物,植物根系分泌物,真菌菌丝/分泌物,以及在森林或草地火灾后凝结在土壤颗粒上的挥发有机物质。由于较低的颗粒表面积,沙质土壤尤其容易发生SWR。一旦沙子被有机物涂覆并干燥至临界水分含量,它们就表现出疏水性,随后抵抗再润湿。常规的修复实践包括使用润湿剂(表面活性剂)。本领域已知的是,单一表面活性剂可改善土壤水分渗透(SWI)并降低SWR。当用于特定土壤时,单一表面活性剂对提高SWI和降低SWR的影响可能非常有限(参见:Davies,S.,Blackwell,P.,Bakker,D.,Scanlan,C.,Roper,M.,Ward,P.(2012),Developingandassessingagronomicstrategiesforwaterrepellentsoils,CropUpdates,2012,第358-362页)。土壤水分渗透或基质水分渗透是在将水或水溶液施加到土壤/基质(例如盆栽营养土)表面之后,水渗入土壤或基质中(例如通过自然沉淀、灌溉、施肥灌溉、喷雾施用),因此水或水溶液从表面视觉消失的过程。土壤/基质水渗透可快可慢,并且在给定时间段内水或溶液达到的深度可不同。保水能力定义为给定量的土壤或基质可保留并储存以对抗重力的水量。因此,本专利技术的目的是提供一种表面活性剂组合物,所述组合物可用于在宽范围土壤上提高SWI和降低SWR。此外,本专利技术的目的是提供一种表面活性剂组合物,所述组合物即使大量也可容易和安全地包装、运输和航运,并且即使大量也可容易和安全地处理并用于土壤处理。鉴于上述目的,本专利技术涉及一种提高土壤水分渗透(SWI)和/或降低土壤水分排斥(SWR)的方法,包括:用包含如下组分的组合物(组合物A)处理地面覆盖物区域:A1)嵌段聚合物(P),其包含至少一个聚氧化乙烯结构部分和至少一个聚氧化丙烯结构部分,和A2)醇烷氧基化物(E),其中在用组合物A处理后,地面覆盖物区域的SWI提高和/或地面覆盖物区域的SWR降低。此外,本专利技术还涉及包含如下组分的组合物(组合物A)用于提高土壤水分渗透(SWI)和/或降低土壤水分排斥(SWR)的用途:A1)嵌段聚合物(P),其包含至少一个聚氧化乙烯结构部分和至少一个聚氧化丙烯结构部分,和A2)醇烷氧基化物(E)。鉴于上述目的,本专利技术此外涉及一种提高土壤水分渗透(SWI)和/或降低土壤水分排斥(SWR)的方法,包括:用包含如下组分的组合物(组合物B)处理地面覆盖物区域:B1)通式(III)的醇乙氧基化物(L):R3–O–(C2H4O)s–H(III)其中R3为支化的C8-C20烷基,和s的值为1-40,和B2)醇烷氧基化物(E),其中在用组合物B处理后,地面覆盖物区域的SWI提高和/或地面覆盖物区域的SWR降低。此外,本专利技术还涉及包含如下组分的组合物(组合物B)用于提高土壤水分渗透(SWI)和/或降低土壤水分排斥(SWR)的用途:B1)通式(III)的醇乙氧基化物(L):R3–O–(C2H4O)s–H(III)其中R3为支化的C8-C20烷基,和s的值为1-40,和B2)醇烷氧基化物(E)。缩写重量%表示“重量百分比”。提高的SWI意指在未施用组合物A或组合物B的情况下测得的SWI比在施用组合物A或组合物B的情况下测得的SWI更低—优选低4%,最优选低7%,特别是低10%,特别是优选低15%,特别是最优选低20%,例如低25%。降低的SWR意指在未施用组合物A或组合物B的情况下测得的SWR比在施用组合物A或组合物B的情况下测得的SWR更高—优选高4%,最优选高7%,特别是高10%,特别是优选高15%,特别是最优选高20%,例如高25%。“处理”包括但不限于施用,尤其是施用于地面覆盖物区域的表面、喷雾、与灌溉一起滴流、作为犁沟内灌溉施用、在灌溉或施肥灌溉期间或与灌溉或灌溉施肥一起施用。“处理”包括但不限于混入土壤中,混入盆栽营养土中,例如在其制备期间。术语“地面覆盖物”包括但不限于土壤、天然土壤、盆栽土壤、沙子、淤泥、粘土、草坪草和其他植物以及用于覆盖和保护土壤的植物形式,以及在该地面覆盖物内或作为其一部分形成的有机材料复合物,例如茅草和垫层,并且还包括盆栽营养土。优选地,地面覆盖物为土壤;更优选地,地面覆盖物为斥水土壤。在另一优选实施方案中,地面覆盖物为盆栽营养土。盆栽营养土(也称为盆栽土壤)是用于种植植物的成分的无土壤混合物,优选地,盆栽营养土包括泥炭苔、蛭石、椰壳纤维、珍珠岩、松树皮、沙子、堆肥和其他成分。根据本专利技术,嵌段聚合物(P)包含在组合物A中。嵌段聚合物(P)优选为二嵌段、三嵌段、四嵌段和/或五嵌段聚合物,更优选为三嵌段和/或五嵌段聚合物。嵌段聚合物(P)优选为三嵌段聚合物,其包含一个聚氧化乙烯结构部分和两个聚氧化丙烯结构部分,或两个聚氧化乙烯结构部分和一个聚氧化丙烯结构部分。在另一优选实施方案中,嵌段聚合物(P)为五嵌段聚合物,其包含两个聚氧化乙烯结构部分和三个聚氧化丙烯结构部分,或三个聚氧化乙烯结构部分和两个聚氧化丙烯结构部分。在另一优选实施方案中,嵌段聚合物(P)包含:A1.1)通式(Q1)的(EO-PO-EO)三嵌段聚合物:HO(CH2–CH2O)f–[CH(CH3)–CH2O]g–(CH2–CH2O)h–H(Q1)其中f,g和h可表示聚合度,从而确定分子量,和/或A1.2)通式(Q2)的(EO-PO-EO-PO-EO)五嵌段聚合物:HO(CH2–CH2O)a–[CH(CH3)–CH2O]b–(CH2–CH2O)c–[CH(CH3)–CH2O]d–(CH2–CH2O)e–H(Q2)其中a,b,c,d和e可表示聚合度,从而确定分子量。在通式(Q1)的(EO-PO-EO)三嵌段聚合物的情况下,f优选为1-100,更优选为2-50,最优选为3-30,特别为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高土壤水分渗透(SWI)和/或降低土壤水分排斥(SWR)的方法,包括:用包含如下组分的组合物(组合物A)处理地面覆盖物区域:A1)嵌段聚合物(P),其包含至少一个聚氧化乙烯结构部分和至少一个聚氧化丙烯结构部分,和A2)醇烷氧基化物(E),其中在用组合物A处理后,地面覆盖物区域的SWI提高和/或地面覆盖物区域的SWR降低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.03 EP 17154652.6;2017.02.13 EP 17155766.31.一种提高土壤水分渗透(SWI)和/或降低土壤水分排斥(SWR)的方法,包括:用包含如下组分的组合物(组合物A)处理地面覆盖物区域:A1)嵌段聚合物(P),其包含至少一个聚氧化乙烯结构部分和至少一个聚氧化丙烯结构部分,和A2)醇烷氧基化物(E),其中在用组合物A处理后,地面覆盖物区域的SWI提高和/或地面覆盖物区域的SWR降低。2.根据权利要求1的方法,其中嵌段聚合物(P)优选为二-、三-、四-和/或五嵌段聚合物。3.根据权利要求1或2的方法,其中嵌段聚合物(P)为三嵌段聚合物,其包含一个聚氧化乙烯结构部分和两个聚氧化丙烯结构部分,或两个聚氧化乙烯结构部分和一个聚氧化丙烯结构部分。4.根据权利要求1-3中任一项的方法,其中嵌段聚合物(P)为五嵌段聚合物,其包含两个聚氧化乙烯结构部分和三个聚氧化丙烯结构部分,或三个聚氧化乙烯结构部分和两个聚氧化丙烯结构部分。5.根据权利要求1-4中任一项的方法,其中嵌段聚合物(P)包含:A1.1)通式(Q1)的(EO-PO-EO)三嵌段聚合物:HO(CH2–CH2O)f–[CH(CH3)–CH2O]g–(CH2–CH2O)h–H(Q1)其中f,g和h可表示聚合度,从而确定分子量,和/或A1.2)通式(Q2)的(EO-PO-EO-PO-EO)五嵌段聚合物:HO(CH2–CH2O)a–[CH(CH3)–CH2O]b–(CH2–CH2O)c–[CH(CH3)–CH2O]d–(CH2–CH2O)e–H(Q2)其中a,b,c,d和e可表示聚合度,从而确定分子量。6.根据权利要求1-5中任一项的方法,其中嵌段聚合物(P)在23℃下在水中为1g/L的浓度下具有33-47mN/m的表面张力,根据DIN53914测量。7.根据权利要求1-6中任一项的方法,其中组合物A包含40-60重量%的嵌段聚合物(P),或者其中组合物A包含40-60重量%的醇烷氧基化物(E),基于组合物A的总重量。8.根据权利要求1-7中任一项的方法,其中醇烷氧基化物(E)选自式(I)的醇烷氧基化物:...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·E·梅因沃林P·穆鲁加拉R·戴维斯P·克林格尔赫弗A·维瑟迈尔
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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